Generator de Semnal Dreptunghiular

Scopul lucrarii:

Se urmareste proiectarea unui generator de semnal dreptunghiular ce va îndeplini cerintele:

1. semnaul de iesire dreptunghiular cu frecventa în intervalul: 12 ÷ 13 KHz;

2. factorul de umplere 05;

3. amplitudinea semnalului la iesire în intervalul 12 ÷ 13 V (vârf la vârf);

4. sarcina de iesire a generatorului 13 ©.

Circuitele se alimenteaza de la o sursa liniara stabilizata. Proiectarea sursei va implica proiectarea completa a acesteia, incluzând transformatorul, redresorul, filtrul si stabilizatorul.

I. Proiectarea sursei de alimentare:

Majoritatea aplicatiilor practice au nevoie de transformarea tensiunii sinusoidale de la reteaua de alimentare într-o tensiune de curent continua suficient de constanta pentru a asigura o buna functionare a aparatelor pe termen lung. Generatorul de semnal dreptunghiular necesita o tensiune continua suficient de constanta.

Sursa de alimentare este alcatuita din:

- Transformator;

- Redresor;

- Filtru;

- Stabilizator.

Schema bloc a acesteia este:

Pentru buna functionare a stabilizatorului este necesar ca la intrarea acestuia, adica la iesirea redresorului sa fie o tensiune mai mare cu câtiva volti fata de cea stabilizata.

a) proiectarea transformatorului

Vom utiliza un transformator cu mediana cu urmatoarele caracteristici:

Uint = 220 V Tensiunea de intrare

F = 50 Hz Frecventa tensiunii de intrare.

Bmax = 1,2 T Inductanta maxima prin miez.

m = 85 % Randamentul transformatorului.

U = 2 x 12V Valoarea tensiunii de iesire în secundarul transformatorului

I = 1A Valoarea intensitatii curentului de iesire.

Calculul transformatorului:

- Se calculeaza puterea totala absorbita din secundar P2:

P2= U*I

P2 =24 W

- Se calculeaza puterea absoluta din primar folosind randamentul transformat:

P1 [W] = P2 / h = P2 / 0,85 = 1,176 × P2 = 30W

- Se dimensioneaza sectiunea în fier, SFe [cm2], a miezului magnetic, din relatia:

SFe [cm2] = 1,2 × ( P1 [W])1/2

În cazul nostru: SFe = 6.57 cm2.

- Se calculeaza numarul necesar de spire pe volt n0 [sp/V], cu relatia dedusa din legea inductiei electromagnetice, pentru f = 50 Hz si pentru inductanta maxim admisa de tole Bmax = 1,2 T:

n0 [sp/V] = 50 / (SFe [cm2])

În cazul nostru: n0 = 50 / 6.57= 7.61 sp/V.

- Se calculeaza numarul de spire necesare în primar, n1, cu relatia:

n1 = n0 × U1.

În cazul nostru: n1 = 7.61 × 220 = 1674.2 spire.

Valoarea rezultata n1 se rotunjeste prin adaos la urmatoarea valoare întreaga => n1 = 1675 spire

- Se calculeaza numarul de spire al secundarului , n2 , cu relatia:

n2 = 1,1 × U2 × n0

În cazul nostru: n2 = 1,1 × 24 × 7.61 = 200.9spire => n21=202 spire având în vedere existenta prizei mediane la n= 101 spire.

- Se evalueaza curentul din primar, I1 [A]:

I1 [A] = ( P1 [W] ) / ( U1 [V] )

În cazul nostru: I1 = 30 / 220 = 0.136 A.

- Se dimensioneaza diametrul d1 [mm] al sârmei de bobinaj din primar si d2, din secundar, pentru o densitate de curent maxima admisa în cupru Jmax= 3 [A/mm2] cu relatia: